時間と時計

質問

高速で動くと時間はゆっくり進むといいます。
それはまあそうなんだということで理解しますが、

では地球で使ってる時計を宇宙旅行に持って行って高速で動くと、その時計は地球上での動きより遅れるのでしょうか？
ゼンマイの緩む速度やクオーツの振動は高速で動くことによる時間のスピードの変化に対応して変化するのでしょうか？
電波時計がもしも宇宙でも地球からの時刻を受信できるとするならば、どうなるのでしょう？

ウソかホントか知りませんが、スイスの時計職人が、高速の宇宙ロケットでは時計が遅れると聞いて卒倒したとかいう話がありますが。

光速に近い速度で長年宇宙を旅して地球に帰ってくると浦島太郎になると言いますが、
人間の体も高速度の環境に合わせて老化が遅れるということですか？
それでも人間の寿命がもっと伸びないと宇宙の探索は不可能なほど宇宙は広いと言いますが。

回答No.9

notnot

そうですね。
何がどうわからないのかを教えてくれない人に、初歩の一歩目を教える能力は無いです。二歩目、三歩目なら、教えられるかもしれませんが。

1対1の対面で教えてくれる人を探すしかないと思います。

お礼

しつこい人だな。
１を聞けば１０が分かる頭のいい人もいるでしょうが、
バカは２０も３０も聞かなきゃ１０が分からないのですよ。

回答がハナから短文過ぎます。

回答No.8

notnot

＞「その時計から見て高速に動いている人」というのは、時計が人より低速ということですね？

どうも、速度を計る絶対的な基準点があると思っていらっしゃるようで、それがすべての根源な気がします。

私＞その時計から見て高速に動いている人が、その人の時間で見ると、遅くなります。

「その時計から見て高速に動いている人」から見ると、自分は静止していてその時計は高速で動いています。

速度というのは、物体と観測者の相対的なものです。

お礼

あきまへん。チンプンカンプンです。
あなた様に私のような馬鹿を教える能力も興味も無いようですから、
これで終わりましょう。

回答No.7

notnot

> 時計が高速で動けばゼンマイが緩むスピードも遅くなるのか？という疑問にストレートに答えていただければいいだけなのですが。

答えたつもりなんですが。。。。。

その時計と一緒に動いている人から見ると、遅くなりません。
その時計から見て高速に動いている人が、その人の時間で見ると、遅くなります。

お礼

「その時計から見て高速に動いている人」というのは、時計が人より低速ということですね？
低速だと時間は速く進むというのに、なぜ「その人の時間で見ると遅くなる」のでしょう？
「その人の時間」とは、高速で動いているから遅くなった時間ですよね？
「で見ると」とは高速で動いている人が、自分から見て遅く動いている時計を見るのですよね？

宇宙船から望遠鏡で実家の畑が見えたと日本人飛行士が言ったそうですが、
地球の動きより高速に動いている宇宙船から望遠鏡で地球の時計を見れば、
自分の感覚よりも速く動いているのではないでしょうか？
宇宙から帰ってきて自分の子供の方が年上になっていたという
浦島効果ということからすれば、そうじゃないでしょうか？

この浦島効果というのも、昔宇宙では高速なので若いままでいても地球に戻る時の減速で逆に時間が進んで、つまり玉手箱を開けた浦島太郎になるというように聞いたことあるような気もしますが、どうなのでしょう。

回答No.6

notnot

> 翻訳書の「・・・・・・・・・

そうなんですね。質問文に何も書いてないので、どこかで「高速で動くと時間はゆっくり進む」という文章だけ見て、その１つの文章だけから想像を膨らましている方かと思っていました。
なので、1文だけ見ず、筋道立てて解説してある本を読めというつもりでアドバイスしました。

そこそこ本を読んでいるのであれば、こういう記述をこう解釈したとか、こういう記述がよく理解できないとかを、最初から質問文に書いておくといいと思います。
入門解説書を読んでわからないことを、ゼロから説明を求めても、本と同じくわからない説明をされるだけだと思いますよ。

お礼

いやいや、どうも対話が噛み合っていませんが、
時計が高速で動けばゼンマイが緩むスピードも遅くなるのか？という疑問にストレートに答えていただければいいだけなのですが。
本を読んでいようがいまいが疑問は同じです。
ＮＨＫラジオの子供質問と同じです。

翻訳書は分かりやすいものが多いですが、ブルーバックスなどの日本人の書いたものは難しい本が多いです。
朝永振一郎先生の「量子力学的世界像」は古い本ですが、日本人には珍しい分かりやすい本で、私の量子論の理解はこの本に尽きています。
ホーキング博士の本も２冊読みましたが、分かりやすいです。さすが優れた先生は分かりやすく教えてくれると思います。
あなた様もブルーバックスの方でございます。

回答No.5

notnot

動いているか動いていないかは相対的なもので、何を基準とするかで変わってきます。地球基準だと宇宙船が動いています。宇宙船基準だと地球が動いています。

なお、「高速で動くと時間はゆっくり進む」という特殊相対性理論は、等速度運動だけを扱います。
ので、宇宙船が地球から出発して地球に戻るのは、対象外です。加速・減速のある加速度運動は一般相対性理論の範疇です。
あとは、下記などを読んでください。
https://www.amazon.co.jp/s?k=%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9+%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96

お礼

翻訳書の「僕たちは、宇宙のことぜんぜんわからない」、ホーキング博士の「ビッグ・クエスチョン」、あと日本人の哲学者ですが「心にとって時間とは何か」を読んでの質問です。
翻訳書の「時間は存在しない」は読めそうだったので図書館で予約を入れています。「なぜ時間は存在しないのか」はのぞけてもいないですが翻訳書だから期待できるかも。

どうも私のようなレベルに腰を下げて話をするのが苦手な方のようで残念です。

回答No.4

notnot

＞時計が地球上と同じ動作をするのなら、文字盤を一回りするのに高速の中では１２時間もしないということで、時計が進むということでは？

文字盤が一回りするのは、その時計の属する時間で１２時間かかるに決まっているじゃないですか。そのための時計です。

＞電波時計が地球の時刻を受信できたなら、宇宙船では現在の地球時刻というわけで、未来方向の時刻を表示するのでは？

地球は宇宙船から見て、高速で動いているので、宇宙船から地球を見ると時間が遅れているように見えます。

＞人間の寿命が延びるわけではないというのは、理解が難しいです。
？？寿命が延びるわけないのは当たり前では？延びるとという想像が理解しがたいです。

お礼

あれ？つまり前の回答に対する私の理解が間違っていて、
時計のゼンマイの緩む速度が高速で動いていれば遅くなるということだったのですか？

では、高速で移動する宇宙船用の時計なんて開発する必要はないということですね？

地球は宇宙船から見れば高速で動いている！
あのお、私は停止して作業している時の宇宙船ではなく、地球の動きよりも高速で飛んでいる宇宙船を想定しているのですが、それは関係ないことでしょうか？
地球に子供を残してきた宇宙飛行士は、宇宙を飛んでいる間に子供がどんどん成長して子供の方が年上になるとも言いますが、
地球の時刻をその宇宙飛行士から見れば、進んでいる未来になるのではないですか？

宇宙から帰ってきた本人にとっては寿命は変わらないのでしょうが、地球にいた人間から見れば、宇宙に行ってきたので寿命が延びたという風に見えるということで間違いないでしょうか？

ぜひとも納得いくまで教えていただきたいと思います。

回答No.3

maiko04

ミューオンの話というのがります。
宇宙線が地球に降り注いでいます。
大気圏に入り、大気とぶつかったら宇宙線はミューオンに変化します。

つまり、ミューオンという物質が光速で大気圏の中に入るということです。
で、ミューオンの寿命は２マイクロ秒。単純計算では６００ｍで寿命は尽きる。
しかし地上でこの物質は観測されている。これはどういうことか？

地上（地球）から見れば寿命が４１倍に伸びたことになる。
ミューオンの時間は１／４１の速さで動いている。
ミューオンから見たら地球が光速で迫ってきて大気圏が６００mに
縮んだことになる。（距離が１／４１になる）

お礼

ハハア、つまり高速で動いて来た人間は、低速でいた人間から見れば寿命が延びるということなのですね？

回答No.2

go-go-box

遅れるといってもISSに滞在して何万年で数秒とか言う差です。
こんな精度で測れる時計は原子時計や光格子時計などしか無いです。
これらが実現して実測が可能になり理論が実際に裏付けされる形になったのです。
普通の時計ではこんな差は測れないです。

光速に近いと言ってもまだ人間はそんな速度は出せないのであくまで理論上の話です。

お礼

いや、ですから理論上ではどうなんだという話なのですが。

回答No.1

notnot

＞ 人間の体も高速度の環境に合わせて老化が遅れるということですか？
時間の進み方が違うだけで、寿命が延びるわけではないです。

＞ ゼンマイの緩む速度やクオーツの振動は高速で動くことによる時間のスピードの変化に対応して変化するのでしょうか？
これも、その時計の属する時間の通り動きます。時計と一緒に動いている観測者からは止まっている場合と同じに見えます。

＞ 電波時計がもしも宇宙でも地球からの時刻を受信できるとするならば、どうなるのでしょう？

宇宙船からは地球の時間が遅れて見えますので、過去の時刻に見えるでしょうね。

お礼

地球上と同じ動作をするということで安心しました。
あれ？ 質問にも時計が遅れると書いたけど、これは高速の中で遅くなる時間に合わせて時計の動きも遅くなるということで、スイスの時計職人でない私でもびっくり仰天したのですが、
時計が地球上と同じ動作をするのなら、文字盤を一回りするのに高速の中では１２時間もしないということで、時計が進むということでは？
電波時計が地球の時刻を受信できたなら、宇宙船では現在の地球時刻というわけで、未来方向の時刻を表示するのでは？
ここ、よろしければ再びのご教示をお願いしたいです。

人間の寿命が延びるわけではないというのは、理解が難しいです。